Robootioka õpik
Robootika kolm põhiseadust on reeglid, mille mõtles välja ulmekirjanik Isaac Asimov. Reeglid ilmusid esmakordselt 1942. aastal Asimovi lühijutus «Runaround». Need kolm reeglit on järgmised:
- Robot ei tohi oma tegevuse ega tegevusetusega inimesele kahju teha.
- Robot peab alluma inimese antud käsule, kui see ei lähe vastuollu esimese seadusega.
- Robot peab kaitsma oma olemasolu, kuni see ei ole vastuolus esimese või teise seadusega.
Peale nende kolme seaduse mõtles Asimov hiljem välja ka nullseaduse, mis on järgmine:
0. Robot ei tohi oma tegevuse või tegevusetusega inimkonnale kahju teha.
Küsimused
Mis on robot? Maailma esimene robot.
Robot on mehaaniline seade, millel on kolm põhikomponenti: andurid, kontroller (aju) ja täiturid. See suudab kas iseseisvalt või inimese juhendamisel täita ülesandeid. Maailma esimeseks robotiks loetakse Unimate’i, mis alustas 1961. aastal General Motorsi autotehases, asendades ohtlikke ja korduvaid inimese tööülesandeid.
Robotite arendamis põlvkonnad. Nimeta ja seleta. Liigita järgnevad robotid põlvkondade kaupa:
- Esimene põlvkond:
Lihtehitusega masinad ilma anduriteta, mis täidavad fikseeritud ja korduvaid ülesandeid (näiteks: fikseeritud liikumisega robotkäsi). - Teine põlvkond:
Robotid, millel on andurid, et tajuda ja reageerida keskkonna muutustele. Selliseid roboteid kasutatakse tööstuses (näited: nõudepesumasin, automaatselt süttiv lamp). - Kolmas põlvkond:
Arenev tehnoloogia, kus robotid suudavad analüüsida olukordi ja õppida oma kogemustest (näide: ise keeli õppiv robot)
Miks manipulaatorid ei ole robotid?
Manipulaatorid on seadmed, mida juhib otse inimene. Neil puudub autonoomne otsustusvõime ning nad täidavad vaid inimese käske, seega ei loeta neid iseseisvateks robotiteks.
Mis on masinate eelised võrreldes inimtööjõuga?
Masinad töötavad väsimusteta, täpse ja korduva tööga ning suudavad töötada ohtlikes või ebamugavates keskkondades, mis suurendab tootlikkust ja vähendab inimlike vigade võimalust.
Millised kolm tingimust peavad olema täidetud, et teatud masinat või seadet saaks robotiks nimetada?
- Andurid: koguvad infot keskkonnast;
- Kontroller: töötleb infot ja teeb otsuseid;
- Täiturid: teostavad kontrolleri käsklusi.
Millistes Eesti tööstusettevõtetes võiksid mehhatroonikud töötada?
Mehhatroonikud võivad töötada ettevõtetes, kus kasutatakse automatiseeritud tootmisliine, elektroonikat, masinaehitust või energeetika ja kaevandustehnoloogiat – kõik sektorid, kus nutikad ja automatiseeritud süsteemid on olulised.
Definitsioonid
Robot:
Mehaaniline seade, mis täidab ülesandeid iseseisvalt või inimese juhendamisel, tuginedes anduritele, kontrollerile ja täituritele.
Robootika:
Valdkond, mis tegeleb robotite kavandamise, ehitamise ja programmeerimisega.
Manipulaator:
Seade, mida juhib inimene ning mis täidab füüsilisi ülesandeid, ilma et omaks autonoomset otsustusvõimet.
Mehhatroonika:
Tehnikateaduse haru, mis ühendab mehaanika, elektroonika ja arvutiteaduse, et luua nutikaid, automatiseeritud süsteeme.
Andur:
Seade, mis mõõdab füüsikalisi suurusi ja teisendab need elektrilisteks signaalideks.
Täitur:
Seade, mis muudab kontrolleri käsklused füüsiliseks tegevuseks (näiteks liikumiseks).
Kontroller:
Seade, mis töötleb andureite infot ja juhib täiturite tegevust, olles seeläbi roboti “aju”.
Elekter. Mikrokontroller. Põhikomponendid
1. Elekter on füüsikaline nähtus, mis hõlmab elektrilaengute liikumist ja vastasmõju. Elektrienergia tekib, kui elektrilaeng liigub läbi juhi.
2. Elektriahel koosneb elektrikomponentidest, mis on ühendatud nii, et vool saab liikuda.
3. Рисованная и принципиальная схема
Чтобы изобразить на бумаге как должна выглядеть та или иная электрическая цепь используют схемы. Схемы бывают разных видов со своими преимуществами и недостатками.
Рисованная схема
Принципиальная схема
4. Закон Ома — главный закон электричества. Он описывает взаимосвязь между током, напряжением и сопротивлением.
5. Последовательное подключение — При последовательном подключении сила тока в каждом потребителе — одна и та же, различается напряжение: в каждом компоненте падает его часть.
Параллельное подключение — При параллельном подключении напряжение вокруг каждого потребителя — одно и то же, различается сила тока: каждый потребляет ток в соответствии с собственным сопротивлением
6. Mikrokontroller on väike arvuti kiibil, mida kasutatakse elektrooniliste süsteemide juhtimiseks. Arduino Uno on populaarne mikrokontroller
Põhikomponendid Arduino
- светодиод – излучает свет при прохождении электрического тока.
- кнопка – механический переключатель, замыкающий или размыкающий цепь.
- пищалка – генерирует звуковые сигналы.
- Фоторезистор – изменяет сопротивление в зависимости от освещенности.
- Резистор – ограничивает силу тока в цепи.
- Потенциометр – регулируемый резистор для изменения напряжения.
- термодатчик – измеряет температуру окружающей среды.
- серводвигатель – мотор с точным углом поворота.
- моторчик – преобразует электрическую энергию в механическое движение.
- ЖК-дисплей (LCD) – отображает информацию в цифровом формате.
Sõnad
Fototakisti — Фоторезистор
Mälu — Память
Vool — Ток
Andur — Датчик
Taaskäivitus — Перезагрузка
Maandus — Заземление
Valgusdiood — Светодиод
Pesa — Гнездо
